[发明专利]沿空巷道采动应力叠加控制方法

说明书

本发明提供一种沿空巷道采动应力叠加控制方法，包括：施工上覆盖岩层顶板自沿空巷道上方靠近区段煤柱一侧至区段煤柱上方的煤柱侧钻孔；沿所述煤柱侧钻孔施工上覆岩层顶板的煤柱侧顶板压裂。本发明的沿空巷道采动应力叠加控制方法能够提前切断沿空巷道回采工作面上覆岩层顶板，控制沿空巷道回采工作面上覆岩层顶板的断裂位置，促使沿空巷道回采工作面开采过程上覆岩层顶板断裂位置外移至沿空巷道顶板上方区域，确保覆岩顶板失稳断裂运动产生的超前采动应力不再作用到区段煤柱上，沿空巷道回采工作面开采过程沿空巷道围岩不再经受强度更高的采动应力扰动作用，从而保证沿空巷道围岩受力平稳稳定，实现回采工作面高效快速安全开采。

技术领域

本发明涉及矿产资源开发技术领域，尤其涉及一种沿空巷道采动应力叠加控制方法。

背景技术

沿空巷道指沿采空区边缘布置的巷道，该巷道既可能是以窄(宽)煤柱护巷方式的沿空掘进巷道，又可能是以窄(宽)煤柱保护方式的沿空留巷巷道。沿空巷道回采工作面回采过程，不可避免的遭受本回采工作面超前采动应力与已采回采工作面开采形成的采动应力相互叠加作用，本回采工作面超前范围沿空巷道围岩显现出极为剧烈的强烈大变形破坏特征。显而易见，沿空巷道回采工作面回采引起的超前采动应力与已采回采工作面形成的采动应力相互耦合叠加是造成沿空巷道发生大变形破坏灾变的根本原因。沿空巷道变形破坏范围大，超前支护范围超过上百米，往往顺槽超前段需边回采边维修，井下作业环境恶略，严重制约回采工作面安全快速开采。为了治理沿空巷道超前范围强烈大变形破坏灾害，煤矿通常采用加强加长沿空巷道超前维护长度，假如巷道断面破坏收缩到无法满足行人通风要求时，不得已只好采用挑顶、扩帮及起底等繁重的巷修工作。

发明内容

本发明提供一种沿空巷道采动应力叠加控制方法，用以解决现有技术中沿空巷道采动应力叠加易造成破坏且破坏后不便于维修的问题。

本发明提供一种沿空巷道采动应力叠加控制方法，包括：

施工上覆盖岩层顶板自沿空巷道上方靠近区段煤柱一侧至区段煤柱上方的煤柱侧钻孔；

沿所述煤柱侧钻孔施工上覆岩层顶板的煤柱侧顶板压裂。

根据本发明提供的一种沿空巷道采动应力叠加控制方法，沿空巷道采动应力叠加控制方法还包括：

由沿空巷道向回采工作面侧施工上覆盖岩层顶板的工作面侧钻孔，所述工作面侧钻孔沿回采工作面推进方向排布；

沿所述工作面侧钻孔施工上覆岩层顶板的回采工作面侧顶板压裂。

根据本发明提供的一种沿空巷道采动应力叠加控制方法，所述工作面侧钻孔在水平面上的投影垂直于回采工作面推进方向。

根据本发明提供的一种沿空巷道采动应力叠加控制方法，所述工作面侧钻孔在回采工作面推进方向均布，且相邻所述工作面侧钻孔间距为A，10m≤A≤15m。

根据本发明提供的一种沿空巷道采动应力叠加控制方法，所述工作面侧钻孔与水平面夹角a为45°，所述工作面侧钻孔的孔长为B，40m≤B≤60m。

根据本发明提供的一种沿空巷道采动应力叠加控制方法，所述煤柱侧钻孔的施工过程包括：

自沿空巷道竖向施工钻孔形成竖向钻孔段；

由所述竖向钻孔段顶端向采空区一侧施工水平钻孔段。

根据本发明提供的一种沿空巷道采动应力叠加控制方法，所述水平钻孔段与回采工作面推进方向形成的夹角为b，0°≤b≤10°夹角。

根据本发明提供的一种沿空巷道采动应力叠加控制方法，所述竖向钻孔段至区段煤柱距离为C，0.8m≤C≤1m。

根据本发明提供的一种沿空巷道采动应力叠加控制方法，所述煤柱侧钻孔沿回采工作面推进方向均布。